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上皮細胞集団の細胞競合による変異細胞排除における力覚応答の機能解明

Publicly Offered Research

Project AreaCell competition: a mechanism for survival of the fittest in the multi-cellular community
Project/Area Number 17H05612
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

大橋 一正  東北大学, 生命科学研究科, 教授 (10312539)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥11,700,000 (Direct Cost: ¥9,000,000、Indirect Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2018: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2017: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Keywordsアクチン骨格 / RhoGEF / 力覚応答 / 中間径フィラメント / 上皮細胞 / 細胞競合 / Solo
Outline of Annual Research Achievements

上皮細胞集団内に発生した異常細胞が周囲の正常細胞との細胞間相互作用によって細胞層の頂端側へ排出される細胞競合現象について、私たちが発見した力覚応答に関与するRhoAの活性化因子(GEF), Soloの機能解析を目的に研究を行った。藤田班より腎上皮MDCK細胞の細胞集団において1細胞に人為的にRavV12を発現させ細胞競合を引き起させるモデルを導入し、Soloの発現抑制の効果を検討した。その結果、正常なMDCK細胞、RasV12を発現誘導したMDCK細胞のどちらの細胞に対しても、Soloを発現抑制した場合、異常細胞の頂端側への排出が抑制されることを見出した。この細胞競合モデルによる異常細胞の頂端側への排出において、アクチン結合蛋白質であるフィラミン、中間径フィラメントであるケラチン繊維やビメンチンの関与が報告されている。Soloは張力に依存したRhoAの活性化に必要であり、また、ケラチン8/18繊維に結合して正常なケラチン8/18ネットワークの形成に寄与することから、SoloはRasV12発現変異細胞の運動性の亢進や硬さの変化といった細胞間に生じる機械的な刺激を感知して機能することが強く示唆された。特に、異常細胞側においても Soloが必要であったことから、異常細胞が周囲の正常細胞との力学的な環境の変化を感知して応答する分子機構が自身の頂端側へ排出に必要であることが考えられた。さらに、SoloのN末端におけるケラチン8/18繊維との結合が、張力負荷による細胞内のストレスファイバー形成誘導に寄与することを明らかにした。また、ビオチン化酵素を用いたBioID法を用いてSoloの関連蛋白質を探索した結果、フィラミンが検出され、正常細胞側における異常細胞を取り囲む細胞骨格の再構築においてもSoloが関与することが示唆された。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (29 results)

All 2019 2018 2017 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (23 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 2 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Keratin-binding ability of the N-terminal Solo domain of Solo is critical for its function in cellular mechanotransduction2019

    • Author(s)
      Fujiwara, S., Matsui, T. S., Ohashi, K., Mizuno, K., and Deguchi, S.
    • Journal Title

      Genes Cells

      Volume: 印刷中 Issue: 5 Pages: 390-402

    • DOI

      10.1111/gtc.12682

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Solo and Keratin Filaments Regulate Epithelial Tubule Morphology2018

    • Author(s)
      Ryosuke Nishimura, Kagayaki Kato, Sachiko Fujiwara, Kazumasa Ohashi, Kensaku Mizuno
    • Journal Title

      Cell Structure and Function

      Volume: 43 Issue: 1 Pages: 95-105

    • DOI

      10.1247/csf.18010

    • NAID

      130007383366

    • ISSN
      0386-7196, 1347-3700
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Solo, a RhoA-targeting guanine nucleotide exchange factor, is critical for hemidesmosome formation and acinar development in epithelial cells2018

    • Author(s)
      Sachiko Fujiwara, Tsubasa S. Matsui, Kazumasa Ohashi, Shinji Deguchi, and Kensaku Mizuno
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 印刷中 Issue: 4 Pages: e0195124-e0195124

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0195124

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Solo, a RhoA-targeting guanine nucleotide exchange factor, is critical for hemidesmosome formation and acinar development in epithelial cells2018

    • Author(s)
      Fujiwara S., Matsui T., Ohashi K., Deguchi S., and Mizuno K.
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: -

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      2017 Annual Research Report
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  • [Presentation] Functional roles of Rho-GEF PLEKHG4B in the forma-tion of adherens junctions2018

    • Author(s)
      Ninomiya, K., Mizuno, K., Ohashi, K.
    • Organizer
      第70回日本細胞生物学会(日本発生生物学会合同大会)
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  • [Presentation] 上皮細胞集団の細胞競合による変異細胞排除における力覚応答の機能解明2018

    • Author(s)
      大橋 一正
    • Organizer
      新学術領域「細胞競合」第5回領域班会議
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Rho-GEF, PLEKHG4Bはアクチン骨格の再構築を介して細胞間接着の形成に関与する2018

    • Author(s)
      二宮小牧、水野健作、大橋一正
    • Organizer
      新学術領域「細胞競合」第5回領域班会議
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Functional analysis of PLEKHG4B, a Rho-GEF involed in the cell-cell junction formation 細胞間接着形成に関与するRho-GEF, PLEKHG4Bの機能解析2018

    • Author(s)
      二宮 小牧, 水野 健作, 大橋 一正
    • Organizer
      第91回日本生化学会大会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] A Rho-GEF, Solo, regulates the velocity of collective epithelial cell migration RhoA-GEF Soloは上皮細胞の集団移動速度を制御する2018

    • Author(s)
      磯崎 友亮, 藤原 佐知子, 水野 健作, 大橋 一正
    • Organizer
      第91回日本生化学会大会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Identification of interacting proteins of Solo, inbolved in mechanotransduction, using the BioID method2018

    • Author(s)
      佐藤 博紀, 山下 和成, 菅野 新一郎, 水野 健作, 大橋 一正
    • Organizer
      第91回日本生化学会大会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 上皮細胞のメカノトランスダクションとヘミデスモソーム形成におけるRho-GEF Soloの役割2018

    • Author(s)
      藤原 佐知子、松井 翼、大橋 一正、マギン トーマス、水野 健作、出口 真次
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Solo (ARHGEF40)はケラチン8/18ネットワークの再構築に関与し細胞集団移動の速度を制御する2018

    • Author(s)
      磯崎 友亮、酒井 高輝、藤原 佐知子、水野 健作、大橋 一正
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 力覚応答に関与するRho-GEF, Soloの上皮細胞の集団移動における機能解析2018

    • Author(s)
      磯崎 友亮、酒井 高輝、藤原佐知子、水野 健作、大橋 一正
    • Organizer
      新学術領域「幹細胞老化と疾患」「細胞競合」総括班主催「若手の会」
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] アクチン骨格再構築及び細胞間接着形成におけるRho-GEF, PLEKHG4Bの機能解明2017

    • Author(s)
      二宮 小牧、水野 健作、大橋 一正
    • Organizer
      日本生化学会東北支部 第83回例会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 力覚応答に関与するRhoGEF, Solo の上皮細胞の集団移動における機能解析2017

    • Author(s)
      磯崎 友亮、藤原佐知子、水野 健作、大橋 一正
    • Organizer
      日本生化学会東北支部 第83回例会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Solo はミオシン II を介して上皮管腔組織の形態を制御する2017

    • Author(s)
      西村 亮祐、加藤 輝、藤原佐知子、大橋 一正、水野 健作
    • Organizer
      第69回日本細胞生物学会大会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] ATP 飢餓によるコフィリンロッド形成における Slingshot の関与2017

    • Author(s)
      Dangya Wang、大澤 千尋、大橋 一正、水野 健作
    • Organizer
      第69回日本細胞生物学会大会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] PLEKHG4Bのアクチン骨格再構築,細胞間接着における機能2017

    • Author(s)
      二宮 小牧、大橋 一正、水野 健作
    • Organizer
      第69回日本細胞生物学会大会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] RhoA 活性化因子 Solo による上皮細胞の集団移動の制御機構2017

    • Author(s)
      磯崎 友亮、藤原佐知子、大橋 一正、水野 健作
    • Organizer
      第69回日本細胞生物学会大会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 上皮細胞の細胞-基質間接着と腺房形成におけるRho-GEF Solo の機能2017

    • Author(s)
      藤原佐知子、勝野 真美、大橋 一正、水野 健作
    • Organizer
      第69回日本細胞生物学会大会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 上皮細胞集団の細胞競合による変異細胞排除における力覚応答の機能解明2017

    • Author(s)
      大橋 一正
    • Organizer
      第3回新学術領域「細胞競合」班会議
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Functional analysis of Rho-GEF, PLEKHG4B in actin cytoskeltal reorganization and cell-cell adhesions2017

    • Author(s)
      Komaki NINOMIYA, Kensaku MIZUNO, Kazumasa OHASHI
    • Organizer
      3st International Symposium on Cell Competition
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      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Solo, GEF for RhoA, is involved in collective cell migration of epithelial cells2017

    • Author(s)
      Yusuke Isozaki, Sachiko Fujiwara, Kensaku Mizuno, Kazumasa Ohashi
    • Organizer
      3st International Symposium on Cell Competition
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      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 力覚応答に関与するRho-GEF, Soloの同定とアクチン骨格再構築における機能解析2017

    • Author(s)
      大橋 一正、磯崎 友亮、西村 亮祐、酒井 高輝、藤原佐知子、水野 健作
    • Organizer
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
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      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Rho-GEF, PLEKHG4Bによるアクチン骨格再構築と細胞間接着形成おける機能2017

    • Author(s)
      二宮 小牧、水野 健作、大橋 一正
    • Organizer
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 力覚応答に関与するRho-GEF, Soloの上皮細胞の集団移動における機能解析2017

    • Author(s)
      磯崎 友亮、酒井 高輝、藤原佐知子、水野 健作、大橋 一正
    • Organizer
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Identification and functional analysis of solo, a Rho-GEF involved in mechanotransduction2017

    • Author(s)
      Kazumasa OHASHI
    • Organizer
      3rd International Symposium on Mechanobiology (ISMB 2017)
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      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Remarks] 東北大学大学院生命科学研究科 分子細胞生物分野 大橋研究室

    • URL

      http://www.biology.tohoku.ac.jp/lab-www/ohashi_lab/index.html

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Remarks] 東北大学大学院生命科学研究科 分子細胞生物分野 大橋研究室

    • URL

      http://www.biology.tohoku.ac.jp/lab-www/ohashi_lab/

    • Related Report
      2017 Annual Research Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2019-12-27  

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